Фамилия Ненец — редкий случай, когда этноним стал фамилией напрямую, без промежуточного прозвища или географического названия. В основе лежит самоназвание народа ненцев, коренного населения Крайнего Севера России. Однако, в отличие от фамилий вроде Татаринов или Немец, здесь нет типичного русского суффикса принадлежности (-ов, -ин, -ский). Фамилия Ненец — это чистая основа, «нулевая» модель, что сразу указывает на её позднее происхождение и нестандартный путь закрепления.

Скорее всего, фамилия возникла в среде русского старожильческого или служилого населения, которое долго жило в Архангельской губернии или на севере Сибири. Ненцами в XIX — начале XX века называли не только самих представителей народа, но и русских, перенявших их образ жизни, говоривших на ненецком языке или живших в ненецких семьях. В документах тех лет встречаются записи вроде «промышленный человек, прозвищем Ненец» — такое прозвище давали за связь с тундрой, оленеводство или просто за долгое проживание «в самоедской земле». Потомки этого человека получали фамилию уже в советское время, когда паспортизация фиксировала прозвище без изменений.

Другая версия, более простая, но менее вероятная: фамилию могли дать при переписи ребёнку от смешанного брака, если отец был русским, а мать — ненкой. В таком случае фамилия «Ненец» становилась маркером происхождения по материнской линии. Однако этнонимические фамилии в русской традиции чаще образовывались с суффиксом -ов (Ненцев), и отсутствие суффикса говорит о том, что фамилия — это застывшее прозвище, а не топонимическая или патронимическая конструкция.

Географически фамилия Ненец почти не встречается за пределами Архангельской области, Ненецкого автономного округа и севера Тюменской области. Это локальный антропоним, который не попал в общероссийские списки распространённых фамилий. В отличие от однокоренной фамилии Ненцев, которая могла возникнуть в центральных губерниях от прозвища «Ненец» (человек, похожий на ненца внешне или поведением), форма без суффикса жёстко привязана к месту проживания самого народа.

Известных исторических носителей с этой фамилией нет — она всегда оставалась фамилией простых охотников, оленеводов и рыбаков. В современных базах данных она встречается единично, что делает её уникальным свидетельством контакта двух культур: русской и ненецкой, зафиксированным в одной фамилии.